CN116394518B - 一种环保型3d打印耗材循环再生利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了3D打印耗材领域的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，环保型3D打印耗材循环再生利用方法通过设有下部灌注有清洗液的圆筒、设置在圆筒内可上下旋动的承载网盘，设置在圆筒上部且内部安装有破碎辊的投料斗，实现对耗材的粉碎、转动清洗和离心甩干，实现对耗材原料集中处理，相比传统的处理方法中需要在不同设备之间转运耗材原料，提高了操作的效率；通过设有与破碎辊联动的蜗杆筒、贯穿蜗杆筒并与蜗杆筒滑动嵌套的搅拌轴、开设有网孔的承载网盘，通过棘轮齿轮与驱动电机联动的第一偏心槽盘，实现在驱动电机正转时对耗材原料进行转动清洗，在驱动电机翻转时，实现承载网盘的旋动上升进而实现离心甩干和离心出料。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印耗材领域，特别涉及一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法。
背景技术
3D打印技术的兴起和发展离不开3D打印材料的发展。3D打印有多种技术种类，如SLS、SLA和FDM等。每种打印技术的打印材料都是不一样的，如SLM常用的打印材料是金属粉末，而SLA通常用光敏树脂，FDM采用的材料比较广泛，如ABS塑料、PLA塑料等。
3D打印耗材的制造成本较高，因此，在打印过程中产生的切割边料、滴落废料均具有较高的回收再利用价值，传统的3D打印耗材需要对耗材进行清洁、干燥和粉碎，需要在多个不同设备之间转运耗材原料，操作繁琐。
本申请提供一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，提供一种处理装置对耗材进行集中粉碎、清洗和干燥。
发明内容
本申请的目的在于传统的耗材回收方法需要在多种不同设备之间转运原料，操作繁琐；相比现有技术提供一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，可以实现耗材原料的集中粉碎、清洗和干燥，简化循环再利用操作。
一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，包括如下步骤：步骤一、将待回收的耗材投入到处理装置中进行粉碎、清洗和干燥；步骤二、处理装置将处理后的耗材原料排出并投入到螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出丝状耗材；步骤三，将熔融挤出的丝状耗材通过冷却装置进行冷却并通过绕卷筒进行绕卷收纳；其中处理装置包括圆筒，圆筒上部连通有投料斗，投料斗内安装有一组对称设置的破碎辊，破碎辊通过传动组件连接有与圆筒转动连接的蜗杆筒，蜗杆筒通过传动齿轮组连接有传动轴，传动轴通过联轴器连接有驱动电机；圆筒内嵌套有与圆筒内壁竖直滑动连接的承载网盘，承载网盘固定连接有搅拌轴，搅拌轴通过花键套接的方式与蜗杆筒滑动连接；搅拌轴上端转动连接有第一卡接框，第一卡接框卡接有第一偏心槽盘，第一偏心槽盘通过连接轴连接有第一齿轮，第一齿轮啮合有第二齿轮，第二齿轮通过连接轴固定连接有棘轮齿轮，棘轮齿轮啮合有与传动轴套接固定的第三齿轮；圆筒下部灌注有清洗液，圆筒侧壁连通有排料罩，清洗液的液面高度低于排料罩的高度。
进一步的，搅拌轴为空心轴，搅拌轴位于承载网盘上方固定连接有多根呈圆周分布的喷管，搅拌轴上端连通有鼓风机构。
优选的，圆筒为竖直设置的空心圆柱筒，承载网盘为开设有网孔的圆盘，承载网盘与圆筒内壁滑动抵接。
优选的，传动组件包括与破碎辊固定连接且延伸至圆筒内的一组转轴，相邻转轴固定连接有相互啮合的传动齿轮，其中一根转轴前端固定连接有与蜗杆筒啮合的蜗轮。
优选的，蜗杆筒为表面设有螺纹且中间设有棱柱腔的竖杆，蜗杆筒贯穿圆筒的顶板并与圆筒的顶板转动连接；搅拌轴上部为棱柱杆，棱柱杆贯穿棱柱腔并与棱柱腔内壁滑动抵接。
优选的，第一卡接框为上端开口的矩形框，第一卡接框上端开口处内侧设有一组对称设置的一组滑动柱，第一偏心槽盘两侧开设有供滑动柱滑动的偏心圆槽；搅拌轴通过轴承与第一卡接框转动连接。
优选的，棘轮齿轮包括内转盘，内转盘外侧套接有与内转盘转动连接的外转筒，内转盘的圆周侧壁上铰接有与外转筒卡接的棘爪。
优选的，承载网盘上固定连接有呈圆周等距分布的搅拌板。
优选的，鼓风机构包括通过旋转接头与搅拌轴上端连通的加气管，加气管连通有鼓风筒，鼓风筒连通有抽气管，鼓风筒内嵌套有活塞，活塞固定连接有第二卡接框，第二卡接框卡接有套接在传动轴上的第二偏心槽盘。
优选的，喷管上开设有等距分布的多组喷孔，抽气管前端连通有防尘罩。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明通过设有下部灌注有清洗液的圆筒、设置在圆筒内可上下旋动的承载网盘，设置在圆筒上部且内部安装有破碎辊的投料斗，实现对耗材的粉碎、转动清洗和离心甩干，实现对耗材原料集中处理，相比传统的处理方法中需要在不同设备之间转运耗材原料，提高了操作的效率。
(2)本发明通过设有与破碎辊联动的蜗杆筒、贯穿蜗杆筒并与蜗杆筒滑动嵌套的搅拌轴、开设有网孔的承载网盘，通过棘轮齿轮与驱动电机联动的第一偏心槽盘，实现在驱动电机正转时对耗材原料进行转动清洗，在驱动电机翻转时，实现承载网盘的旋动上升进而实现离心甩干和离心出料。
(3)本发明通过设有空心的搅拌轴、安装在承载网盘上方并与搅拌轴连通的喷管、与搅拌轴连通的鼓风机构，在清洗将气体注入到清洗液产生大量气泡，同时配合搅拌板，实现对耗材碎片的高效清洁，提高清洗效果；通过在离心甩干过程中喷出的气流对耗材碎片进行喷吹干燥，提高干燥效率和干燥效果。
(4)本发明通过设有鼓风筒、活塞、第二偏心槽盘、传动轴，实现鼓风机构与驱动电机的联动，简化了驱动机构，同时，在清洗和干燥过程中同步注入气体。
附图说明
图1为本发明的左侧视角的立体结构示意图；
图2为本发明的俯视视角的立体结构示意图；
图3为本发明中圆筒的内部结构示意图；
图4为图3中A处的放大结构示意图；
图5为本发明的剖视结构示意图；
图6为本发明中棘轮齿轮的纵向剖视结构示意图；
图7为本发明中搅拌轴的装配结构示意图；
图8为本发明中蜗杆筒的立体结构示意图；
图9为本发明中承载网盘的立体结构示意图；
图10为本发明中喷管的仰视结构示意图。
图中标号说明：1、圆筒；2、投料斗；3、破碎辊；4、转轴；5、传动齿轮；6、蜗轮；7、蜗杆筒；8、传动齿轮组；9、传动轴；10、驱动电机；11、承载网盘；12、搅拌轴；13、第一卡接框；14、第一偏心槽盘；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、棘轮齿轮；1701、内转盘；1702、外转筒；1703、棘爪；18、第三齿轮；19、排料罩；20、搅拌板；21、喷管；2101、喷孔；22、加气管；23、鼓风筒；24、抽气管；25、活塞；26、第二卡接框；27、第二偏心槽盘。
具体实施方式
实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，请参阅图1-10，包括如下步骤：步骤一、将待回收的耗材投入到处理装置中进行粉碎、清洗和干燥；步骤二、处理装置将处理后的耗材原料排出并投入到螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出丝状耗材；步骤三，将熔融挤出的丝状耗材通过冷却装置进行冷却并通过绕卷筒进行绕卷收纳；其中处理装置包括圆筒1，圆筒1上部连通有投料斗2，投料斗2内安装有一组对称设置的破碎辊3，破碎辊3通过传动组件连接有与圆筒1转动连接的蜗杆筒7，蜗杆筒7通过传动齿轮组8连接有传动轴9，传动轴9通过联轴器连接有驱动电机10；圆筒1内嵌套有与圆筒1内壁竖直滑动连接的承载网盘11，承载网盘11固定连接有搅拌轴12，搅拌轴12通过花键套接的方式与蜗杆筒7滑动连接；搅拌轴12上端转动连接有第一卡接框13，第一卡接框13卡接有第一偏心槽盘14，第一偏心槽盘14通过连接轴连接有第一齿轮15，第一齿轮15啮合有第二齿轮16，第二齿轮16通过连接轴固定连接有棘轮齿轮17，棘轮齿轮17啮合有与传动轴9套接固定的第三齿轮18；圆筒1下部灌注有清洗液，圆筒1侧壁连通有排料罩19，清洗液的液面高度低于排料罩19的高度。
具体的，在进行耗材回收处理时，将待回收耗材投入到投料斗2内，启动驱动电机10，驱动电机10通过传动轴9和传动齿轮组8带动蜗杆筒7转动，蜗杆筒7通过传动组件带动破碎辊3转动，破碎辊3对投料斗2内的耗材进行粉碎，粉碎后的耗材碎片落入到圆筒1内，并逐渐沉淀到承载网盘11上；同时，蜗杆筒7带动与其花键套接的搅拌轴12转动，搅拌轴12带动承载网盘11转动，实现耗材碎片的搅拌清洗；当驱动电机10带动传动轴9反转时，传动轴9带动第三齿轮18转动，第三齿轮18通过棘轮齿轮17转动，棘轮齿轮17通过连接轴带动第二齿轮16，第二齿轮16带动第一齿轮15转动，第一齿轮15通过连接轴带动第一偏心槽盘14转动，第一偏心槽盘14带动第一卡接框13首先向上移动，第一卡接框13通过搅拌轴12带动承载网盘11向上移动，在承载网盘11带动耗材碎片向上移动的过程中，自身还在转动，实现离心脱水，当承载网盘11移动到排料罩19位置时，承载网盘11上的耗材碎片在离心力作用进入到排料罩19排出，实现耗材碎片的排料，随着第一偏心槽盘14的转动，带动承载网盘11回到初始位置，准备下一次破碎、清洗、干燥和排料。
在本实施例中，圆筒1为竖直设置的空心圆柱筒，承载网盘11为开设有网孔的圆盘，承载网盘11与圆筒1内壁滑动抵接。
具体的，使得破碎后的耗材碎片掉落在承载网盘11上，随着承载网盘11转动和上下移动，实现耗材碎片的涮洗以及排料。
在本实施例中，传动组件包括与破碎辊3固定连接且延伸至圆筒1内的一组转轴4，相邻转轴4固定连接有相互啮合的传动齿轮5，其中一根转轴4前端固定连接有与蜗杆筒7啮合的蜗轮6。
具体的，驱动电机10带动传动轴9转动，传动轴9通过传动齿轮组8带动蜗杆筒7转动，蜗杆筒7带动蜗轮6和转轴4转动，转轴4带动破碎辊3转动，实现耗材原料的破碎。
在本实施例中，蜗杆筒7为表面设有螺纹且中间设有棱柱腔的竖杆，蜗杆筒7贯穿圆筒1的顶板并与圆筒1的顶板转动连接；搅拌轴12上部为棱柱杆，棱柱杆贯穿棱柱腔并与棱柱腔内壁滑动抵接。
具体的，使得搅拌轴12在蜗杆筒7转动时随着蜗杆筒7转动，同时，不影响搅拌轴12上下移动。
在本实施例中，第一卡接框13为上端开口的矩形框，第一卡接框13上端开口处内侧设有一组对称设置的一组滑动柱，第一偏心槽盘14两侧开设有供滑动柱滑动的偏心圆槽；搅拌轴12通过轴承与第一卡接框13转动连接。
具体的，使得第一卡接框13在第一偏心槽盘14带动下上下移动，第一卡接框13带动搅拌轴12上下移动。
在本实施例中，棘轮齿轮17包括内转盘1701，内转盘1701外侧套接有与内转盘1701转动连接的外转筒1702，内转盘1701的圆周侧壁上铰接有与外转筒1702卡接的棘爪1703。
具体的，实现单向传动。
在本实施例中，连接轴均贯穿有与圆筒1顶板固定连接的安装板。
具体的，实现第一齿轮15、第二齿轮16、棘轮齿轮17的安装固定。
在本实施例中，承载网盘11上固定连接有呈圆周等距分布的搅拌板20。
具体的，提高对耗材碎片的搅拌清洗效果。
实施例2：
本发明提供了一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，请参阅图2、图3、图5和图10，搅拌轴12为空心轴，搅拌轴12位于承载网盘11上方固定连接有多根呈圆周分布的喷管21，搅拌轴12上端连通有鼓风机构。
具体的，鼓风机构将气流注入到搅拌轴12内并从喷管21喷出，在进行清洗时，喷管21喷出的气流在清洗液中产生大量气泡，对清洗液进行扰动，提高对耗材碎片的清洗效果，同时，在驱动电机10反转使得承载网盘11向上旋动的过程中，喷出的气流对耗材碎片进行喷吹干燥，加速耗材碎片的干燥速度，提高干燥效果。
在本实施例中，鼓风机构包括通过旋转接头与搅拌轴12上端连通的加气管22，加气管22连通有鼓风筒23，鼓风筒23连通有抽气管24，鼓风筒23内嵌套有活塞25，活塞25固定连接有第二卡接框26，第二卡接框26卡接有套接在传动轴9上的第二偏心槽盘27。
具体的，传动轴9带动第二偏心槽盘27转动，第二偏心槽盘27通过第二卡接框26带动活塞25在鼓风筒23内往复移动，使得鼓风筒23将外部气体通过抽气管24和加气管22注入到搅拌轴12内，实现气流加注。
在本实施例中，喷管21上开设有等距分布的多组喷孔2101，抽气管24前端连通有防尘罩。
具体的，均匀分布的喷孔2101使得气流均匀喷吹，抽气管24前端的防尘罩避免外部气流中的粉尘进入到鼓风筒23内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。
Claims (7)
1.一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将待回收的耗材投入到处理装置中进行粉碎、清洗和干燥；步骤二、处理装置将处理后的耗材原料排出并投入到螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出丝状耗材；步骤三，将熔融挤出的丝状耗材通过冷却装置进行冷却并通过绕卷筒进行绕卷收纳；
其中所述处理装置包括圆筒（1），圆筒（1）上部连通有投料斗（2），投料斗（2）内安装有一组对称设置的破碎辊（3），破碎辊（3）通过传动组件连接有与圆筒（1）转动连接的蜗杆筒（7），蜗杆筒（7）通过传动齿轮组（8）连接有传动轴（9），传动轴（9）通过联轴器连接有驱动电机（10）；
所述圆筒（1）内嵌套有与圆筒（1）内壁竖直滑动连接的承载网盘（11），承载网盘（11）固定连接有搅拌轴（12），搅拌轴（12）通过花键套接的方式与蜗杆筒（7）滑动连接；所述搅拌轴（12）上端转动连接有第一卡接框（13），第一卡接框（13）卡接有第一偏心槽盘（14），第一偏心槽盘（14）通过连接轴连接有第一齿轮（15），第一齿轮（15）啮合有第二齿轮（16），第二齿轮（16）通过连接轴固定连接有棘轮齿轮（17），棘轮齿轮（17）啮合有与传动轴（9）套接固定的第三齿轮（18）；所述圆筒（1）下部灌注有清洗液，圆筒（1）侧壁连通有排料罩（19），清洗液的液面高度低于排料罩（19）的高度；
所述搅拌轴（12）为空心轴，搅拌轴（12）位于承载网盘（11）上方固定连接有多根呈圆周分布的喷管（21），搅拌轴（12）上端连通有鼓风机构，所述鼓风机构包括通过旋转接头与搅拌轴（12）上端连通的加气管（22），加气管（22）连通有鼓风筒（23），鼓风筒（23）连通有抽气管（24），鼓风筒（23）内嵌套有活塞（25），活塞（25）固定连接有第二卡接框（26），第二卡接框（26）卡接有套接在传动轴（9）上的第二偏心槽盘（27），喷管（21）上开设有等距分布的多组喷孔（2101），抽气管（24）前端连通有防尘罩。
2.根据权利要求1所述的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，所述圆筒（1）为竖直设置的空心圆柱筒，承载网盘（11）为开设有网孔的圆盘，承载网盘（11）与圆筒（1）内壁滑动抵接。
3.根据权利要求1所述的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，所述传动组件包括与破碎辊（3）固定连接且延伸至圆筒（1）内的一组转轴（4），相邻转轴（4）固定连接有相互啮合的传动齿轮（5），其中一根转轴（4）前端固定连接有与蜗杆筒（7）啮合的蜗轮（6）。
4.根据权利要求1所述的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，所述蜗杆筒（7）为表面设有螺纹且中间设有棱柱腔的竖杆，蜗杆筒（7）贯穿圆筒（1）的顶板并与圆筒（1）的顶板转动连接；所述搅拌轴（12）上部为棱柱杆，棱柱杆贯穿棱柱腔并并与棱柱腔内壁滑动抵接。
5.根据权利要求1所述的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，所述第一卡接框（13）为上端开口的矩形框，第一卡接框（13）上端开口处内侧设有一组对称设置的一组滑动柱，第一偏心槽盘（14）两侧开设有供滑动柱滑动的偏心圆槽；搅拌轴（12）通过轴承与第一卡接框（13）转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，所述棘轮齿轮（17）包括内转盘（1701），内转盘（1701）外侧套接有与内转盘（1701）转动连接的外转筒（1702），内转盘（1701）的圆周侧壁上铰接有与外转筒（1702）卡接的棘爪（1703）。
7.根据权利要求1所述的一种环保型3D打印耗材循环再生利用方法，其特征在于，所述承载网盘（11）上固定连接有呈圆周等距分布的搅拌板（20）。
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